Σχεδιασμός ιδρύματος: Γιατί χρειαζόμαστε θεμέλια / βάσεις?
Σε αυτό το σεμινάριο, θα ρίξουμε μια σύντομη ματιά στη διαδικασία του θεμέλιο σχέδιο.
Εάν οι σύγχρονες κατασκευές αποτελούνται από οπλισμένο σκυρόδεμα, ατσάλι, ξύλο, ή οποιοδήποτε άλλο υλικό, όλα απαιτούν ιδρύματα για να τα στηρίξουν. Ως διάφορα τύπους φορτίων σαν νεκρό φορτίο, ζωντανό φορτίο, φορτίο ανέμου, Το φορτίο σεισμού και το φορτίο χιονιού επιδρούν στην κατασκευή, Αυτά τα φορτία μεταφέρονται τελικά στο θεμέλιο, που βοηθά στη μετάδοση τους στη γη από κάτω. Είναι σημαντικό να γίνει ισχυρή η βάση για να αντέχει αυτά τα φορτία καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της κατασκευής.
Τι είναι τα θεμέλια βάσης?
Ανάλογα με το βάθος γνωρίζουμε ότι το θεμέλιο μπορεί να είναι ρηχό ή βαθύ. ΕΝΑ θεμέλιο βάσης είναι ένας ρηχός τύπος θεμελίωσης που μπορεί να αποτελείται από υλικά όπως τοιχοποιία από τούβλα ή σκυρόδεμα, κατασκευάζονται κυρίως ακριβώς κάτω από τον τοίχο ή τη στήλη της κατασκευής.
Πώς λειτουργεί ο Μηχανισμός Μεταφοράς Φορτίου σε κατασκευές?
Στην πολιτική μηχανική, Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πώς λειτουργεί το σύστημα φόρτωσης και η διαδρομή φορτίου στη δομή. Σε κάθε κατασκευή το φορτίο εφαρμόζεται στην πλάκα που μεταφέρεται μέσω δοκών και με τη σειρά τους οι δοκοί μεταφέρουν αυτά τα φορτία στην κολόνα που τελικά μεταφέρονται στη θεμελίωση. Από εδώ τα φορτία «εξέρχονται» από το δομικό σας σύστημα και μεταφέρονται στη γη ή στο έδαφος κάτω από αυτό. Το θεμέλιο πρέπει να στηρίζεται σε σκληρά στρώματα, Έτσι στο μεγαλύτερο μέρος του δομικού έργου η εκσκαφή γίνεται για να βρεθεί το σκληρό στρώμα που θα βοηθήσει το θεμέλιο να ακουμπήσει εύκολα πάνω του χωρίς προβλήματα οικισμού.
Τα πόδια υποστηρίζουν τους νεκρούς (και άλλα φορτία) για να διασφαλιστεί ότι η δομή είναι στατική
Πώς σχεδιάζονται τα θεμέλια βάσης?
Παλιότερα ο σχεδιασμός των δομικών στοιχείων σαν δοκοί, στήλες, Οι πλάκες έγιναν χειροκίνητα χρησιμοποιώντας διαφορετικά σετ μεθόδων για την εύρεση της δύναμης διάτμησης, ροπή κάμψης και άλλες διάφορες ιδιότητες που δρουν σε αυτά τα στοιχεία. Αλλά στη σημερινή πρακτική, ο σχεδιασμός δομικών στοιχείων με χειροκίνητο υπολογισμό θα απαιτήσει περισσότερη προσπάθεια και χρόνο και εξακολουθεί να είναι επιρρεπής σε ανθρώπινα λάθη στους υπολογισμούς.
Ο σχεδιασμός της βάσης βάσης βασίζεται στον συνδυασμό πολλών διαδικασιών, συμπεριλαμβανομένου:
-
ΕΡΕΥΝΑ ΕΔΑΦΟΥΣ
Πριν από το σχεδιασμό θεμελίωσης για οποιαδήποτε κατασκευή χρειαζόμαστε μια έκθεση έρευνας εδάφους, με την οποία γνωρίζουμε μερικά σημαντικά χαρακτηριστικά για το έδαφος από κάτω, χαρακτηριστικά όπως η φέρουσα ικανότητα του εδάφους (SBC), διαφορετικά στρώματα τύπου εδάφους που βρέθηκαν από κάτω, Όλες αυτές οι πληροφορίες βοηθούν τον μηχανικό να προσδιορίσει τον τύπο θεμελίωσης που ταιριάζει στην κατασκευή.
-
ΔΟΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Υπάρχει διάφορο λογισμικό για την εκτέλεση της δομικής ανάλυσης της κατασκευής. Είναι υποχρεωτικό να γίνει μια δομική ανάλυση για να βρεθούν διάφορες αντιδράσεις, δυνάμεις διάτμησης και δυνάμεις ροπής κάμψης που δρουν στα δομικά στοιχεία, ιδιαίτερα στα στηρίγματα. Ας υποθέσουμε ένα G+2, πρέπει να κατασκευαστεί δομή, πρέπει να ακολουθηθεί μια διαδικασία δομικού σχεδιασμού για να σχεδιαστεί κάθε μέλος της κατασκευής. Οποιοδήποτε λογισμικό FEA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση και τη δομική ανάλυση της δομής. Μετά την ολοκλήρωση της δομικής ανάλυσης χρειαζόμαστε δύο τύπους δεδομένων: (1) οι αντιδράσεις από τις κολώνες που θα συνδεθούν με τα θεμέλια του πέλματος και (2) τις θέσεις ή τις συντεταγμένες της στήλης.
-
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΡΥΛΙΟΥ
Αφού γίνει ανάλυση και λήψη των αντιδράσεων της τελικής στήλης από το λογισμικό FEA, πρέπει να σχεδιάσουμε σύμφωνα με τις απαιτήσεις των τοπικών μας προτύπων. Αυτή η τέχνη της διαδικασίας μπορεί να υπολογιστεί με το χέρι, ή με τη βοήθεια του Λογισμικό σχεδιασμού ιδρύματος (Σημείωση: για απλοποιημένη αριθμομηχανή, δοκιμάστε μας δωρεάν υπολογιστής βάσης σκυροδέματος)
Στο λογισμικό σχεδίασης θεμελίων, εισάγονται διάφορες τιμές ως είσοδος όπως ο τύπος βάσης που θέλετε να σχεδιάσετε σαν απομονωμένη βάση, ποιότητας σκυροδέματος, ποιότητας του χρησιμοποιούμενου χάλυβα και επιλογή του δομικού κώδικα που θα σχεδιαστεί σύμφωνα με τις οδηγίες της χώρας, για αυτή την περίπτωση μπορείτε να επιλέξετε ACI 318. Εισαγωγή της θέσης της στήλης και των δεδομένων αντίδρασης που εξάγονται από το λογισμικό δομικής ανάλυσης.
Μερικοί από τους κοινούς ελέγχους σχεδιασμού που εκτελούνται στο σχεδιασμό μιας βάσης από σκυρόδεμα:
Έλεγχος ανατροπής ολοκληρώνεται αφού βρεθεί ο συντελεστής ασφαλείας ανατροπής ο οποίος βρίσκεται διαιρώντας το άθροισμα των ροπών αντίστασης με το άθροισμα της ροπής ανατροπής. Γενικά αυτός ο παράγοντας πρέπει να είναι μεγαλύτερος ή ίσος από 1.5.
Συρόμενος έλεγχος ολοκληρώνεται μετά την εύρεση του συντελεστή ασφαλείας ολίσθησης ο οποίος βρίσκεται από τον συντελεστή τριβής μεταξύ του σκυροδέματος και του εδάφους επί το βάρος του πέλματος διαιρούμενο με τις πλευρικές δυνάμεις που ασκούνται στο πέλμα. Γενικά αυτός ο παράγοντας πρέπει να είναι μεγαλύτερος ή ίσος από 1.5.
Δομικοί Έλεγχοι όπως μονόδρομοι/αμφίδρομοι έλεγχοι διάτμησης και έλεγχοι κάμψης και προς τις δύο κατευθύνσεις, για να διασφαλιστεί ότι η κατασκευή από σκυρόδεμα είναι αρκετά ισχυρή ώστε να υποστηρίζει τις δυνάμεις που ασκούνται σε αυτήν. Αυτοί οι υπολογισμοί δομικής σχεδίασης εξαρτώνται και πάλι από τον κώδικα σχεδιασμού (για παράδειγμα οι ΗΠΑ χρησιμοποιούν ACI 318).
-
ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ
Μετά την εύρεση και των δύο παραγόντων ασφαλείας ανατροπής ολίσθησης και τη γνώση του συντελεστή τριβής εδάφους και σκυροδέματος, Αυτές οι τιμές πρέπει να εισαχθούν στο λογισμικό σχεδιασμού για να ληφθεί ο τελικός σχεδιασμός της βάσης. Από εδώ, ένας ικανός μηχανικός θα προσπαθήσει να μειώσει την ποσότητα του υλικού που χρησιμοποιείται με τη μορφή μείωσης του σκυροδέματος ή/και του χάλυβα, διατηρώντας παράλληλα τις ελάχιστες απαιτήσεις όπως ορίζονται από τον κώδικα σχεδιασμού.
Οι μηχανικοί μπορούν να πειραματιστούν με διαφορετικά μεγέθη θεμελίωσης, διάταξη οπλισμού και ποσότητα που απαιτείται για την εύρεση ενός αποτελέσματος που κάνει ένα σχέδιο πιο οικονομικό, χωρίς να διακυβεύεται η αντοχή ή η ασφάλεια της κατασκευής. Είναι σύνηθες να εξετάζουμε το κυβερνητικό αποτέλεσμα και να προσδιορίζουμε γιατί η δομή αποτυγχάνει, στη συνέχεια προσαρμόστε κάποια είσοδο (ενίσχυση, διάσταση βάσης) για τη βελτίωση του σχεδιασμού.
Περίληψη
Η διαδικασία σχεδιασμού του θεμελίου βάσης εξαρτάται από διάφορες δομικές διαδικασίες. Αυτά περιλαμβάνουν έρευνα εδάφους, εκτέλεση δομικής ανάλυσης της δομής του μοντέλου για να ληφθούν οι αντιδράσεις στηλών, σχεδιασμός του θεμελίου και τελικά βελτιστοποίηση του σχεδιασμού. Παρόλο, Αυτή είναι μια πολύ απλοποιημένη εξήγηση των βημάτων που εμπλέκονται, θα πρέπει να δίνει μια καλή ένδειξη της διαδικασίας.
Δωρεάν αριθμομηχανή σκυροδέματος
Ελπίζω αυτό το σεμινάριο να σας βοήθησε να κατανοήσετε περισσότερα σχετικά με τη διαδικασία σχεδιασμού μιας βάσης βάσης. Ρίξτε μια ματιά στο δικό μας Δωρεάν αριθμομηχανή σκυροδέματος, μια απλοποιημένη έκδοση του Λογισμικό σχεδιασμού SkyCiv Foundation, ή εγγραφείτε σήμερα για να ξεκινήσετε με το λογισμικό SkyCiv!
